Pont diviseur pour mesure de résistance, Besoin d'aide svp

[invite540fd266]

Bonjour à tous!

Je viens vous soumettre mon petit problème...

Je dois réaliser un système de mesure de résistance statorique
Le système actuel est équipé d'un indicateur de 'process' et d'un convertisseur analogique Ω -> 4-20mA.
Le convertisseur analogique mesure la résistance et renvoi la valeur via la boucle 4-20mA à l'indicateur de process.
L'indicateur active ses relais lorsque la valeur de la résistance est dans la bonne 'fourchette'.
Cependant il a un certain temps de réponse, de l'ordre de 2 s.

Je voudrait donc changer de système et réaliser la mesure via un pont diviseur de tension
de sorte à ce qu'il y ait une tension variable de 0V à 10V en sortie.

Donc voici mon application papier :

La valeur théorique de le résistance statorique 'Rs' est de 90Ω. On se laissera une tolérance de 10%...
Donc Rs est comprise entre 81Ω et 99Ω.

On peut donc écrire 81Ω ≤ Rs ≤ 99 Ω

La résistance statorique sera comprise dans un pont diviseur de tension qui nous fournira une tension de 0V à 10V en fonction de la valeur de Rs.

Ex : Si Rs = 81 Ω, on veut Vs = 0V, si Rs = 90 Ω alors Vs = 5V et si Rs = 99 Ω alors Vs doit être égale à 10V.

la mesure sera effectuée via une entrée analogique d’un automate.

Schéma :


Je sais pas si ma démarche est bonne, mais d'après le schéma , il faut déterminer R_éq

R_éq = (R2 x Rs)/ (R2+Rs)



Ensuite je peut écrire la relation du pont diviseur :

Vs = Ve x (R_éq/R1 + R_éq

Si je dévelope : Vs = Ve x ((R2xRs/R2+Rs)/(R1+(R2xRs/R2+Rs))

= Ve x ((R2xRs/R2+Rs)/(R1R2+R1Rs+R2Rs/R2+Rs)

Je connais Rs et Vs à certains point que j'ai cité plus haut :

Vs = 0V si Rs = 81Ω , Vs = 5V si Rs = 90 Ω et Vs = 10V si Rs = 99Ω

Ce qui fait une différence de 18Ω pour un signal de 0V à 10V Soit 1,8Ω/V autrement dit 1V -> 1,8Ω

Toutefois je me retrouve coincé avec cet équation à 2 inconnue ... Est ce que la solution pend sous mon nez?

Voilà! je me suis penché sur ce système cependant je me suis heurter à ces questions qui sont les suivantes:

Premièrement, n'y a-t- il pas une autre solution, autre mode de mesure (plus simple, plus performant, etc..)?
Secondo, même s'il existe un autre système , j'aimerais résoudre ce problème afin de me remettre ça en tête et de bien le comprendre
Je ne vous demande pas de me résoudre mon problème, juste de me mettre sur la voie.

Voilà, j'espère que mon post n'était pas trop long à lire et surtout qu'il est compréhensible.
Dans l'attente de réponses , je me repenche sur ce problème
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[DAUDET78]

Bonjour Tommy71 et bienvenue sur FUTURA
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliquer !
Tu injectes dans la résistance à mesurer un courant de 0,1A avec un générateur de courant . Et tu mesures la tension aux bornes

[invite847b2267]

Bonjour (et bienvenue!)
Ton montage n'est pas bon.
1) Ve est dans l'autre sens sur ton schéma (vu tes calculs)
2) Pour Vs=0, tu es d'accord qu'il faut Req=0 ?! Or tu as déjà une résistance qui est R2 et que tu ne pourras jamais annuler avec Rs... => avoir Vs=0 avec ton montage tombe à l'eau...
La seule solution serait d'avoir une valeur de Req << R1 ...
3) Tu as une équation pour 2 inconnues (R1 et R2) => tu peux pas résoudre, t'es obligé de fixer une des 2 résistances.

Bref le choix de Daudet78 est bien mieux

[invite540fd266]

Bonjour Tommy71 et bienvenue sur FUTURA
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliquer !
Tu injectes dans la résistance à mesurer un courant de 0,1A avec un générateur de courant . Et tu mesures la tension aux bornes

J'aimerais hélas ce système se situe sur une chaine de production... L'opérateur tient le stator avec les files de cuivre non isolés, 0.1A soit 100mA
est une valeur de courant dangereuse. (me tromperais-je?)

Le système doit effectuer la mesure rapidement de sorte à ce que l'opérateur n'ai juste qu'à faire toucher ces deux files sur des bornes.

Bonjour (et bienvenue!)
Ton montage n'est pas bon.
1) Ve est dans l'autre sens sur ton schéma (vu tes calculs)
2) Pour Vs=0, tu es d'accord qu'il faut Req=0 ?! Or tu as déjà une résistance qui est R2 et que tu ne pourras jamais annuler avec Rs... => avoir Vs=0 avec ton montage tombe à l'eau...
La seule solution serait d'avoir une valeur de Req << R1 ...
3) Tu as une équation pour 2 inconnues (R1 et R2) => tu peux pas résoudre, t'es obligé de fixer une des 2 résistances.

Bref le choix de Daudet78 est bien mieux

Autant pour moi pour le sens de Ve, le schéma est rectifié :



2)C'est exact, je n'aurais jamais Vs=0V car Rs sera toujours au minimum de 81Ω.
Cependant si je choisi R1>>Req , par exemple 1KΩ ou 10KΩ.

3) Par quelle résistance commencer, R1? Choisir R1 très grande comme je l'ai écrit au dessus (1KΩ, 10KΩ ou 100KΩ)
Puis déterminer les autres avec l'équation ou via un montage avec des potentiomètre?

dans l'attentes de vos suggestions...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite847b2267]

Je pense que tu devrais oublier ton montage...

Dans quel but veux-tu faire ça ? Un simple ohmmètre (multimètre?!) ne suffirait-il pas ?

100mA n'est pas dangereux mais j'espère que l'opérateur ne touche pas ces fils ! La mesure de la résistance serait totalement faussée par la résistance du corps humain !

[DAUDET78]

L'opérateur tient le stator avec les files de cuivre non isolés, 0.1A soit 100mA est une valeur de courant dangereuse. (me tromperais-je?)

Oui, tu te trompes !
La tension en sortie du générateur de courant de 100mA est limitée (disons 15V DC) . Et cette tension n'est , en aucun cas, dangereuse !

Utiliser des fils non isolés risque de perturber (légèrement) la mesure

[DAUDET78]

Voila un schéma, pour te donner des idées, qui traine sur mon PC :

• tu passes l'alimentation à 15V DC
• tu remplaces le NPN par n'importe quel NMOS (TO220 avec radiateur)
• tu passes la 330 à 1200 ohm
• tu mets ton rotor à la place de la PT100

PS : mettre une diode 1N4004 en inverse sur ton rotor

[invite540fd266]

Oui, tu te trompes !
La tension en sortie du générateur de courant de 100mA est limitée (disons 15V DC) . Et cette tension n'est , en aucun cas, dangereuse !

Autant pour moi, je pensais qu'à partir de 20mA c'était cuit (serait ce sous 230V ?).

Je pense que tu devrais oublier ton montage...

Dans quel but veux-tu faire ça ? Un simple ohmmètre (multimètre?!) ne suffirait-il pas ?

100mA n'est pas dangereux mais j'espère que l'opérateur ne touche pas ces fils ! La mesure de la résistance serait totalement faussée par la résistance du corps humain !

Le but de ce montage étant un contrôle qualité des stators.

Un simple Ohmmètre (multimètre) ne suffit pas car il ne possède pas de fonction 'Bande' à la manière d'un filtre.
L'indicateur de process possédait cette fonction qui me permettais de régler 81<Rs<99

Veuillez m'excuser ,après vérification, 3 files isolé sont serti sur les files des bobinages: Ph,N et une sonde thermique.
Nous nous occuperons que des files Ph,N.

Si j'oublie ce montage, quelle solution alternative pourrais-je envisager ?

Rechercher un module analogique qui mesure la résistance et qui convertie la mesure en un signal analogique 0-10V ou 4-20mA
Puis renvoyer ce signal à l'automate?

Pour quel système, solutions opteriez vous?

[DAUDET78]

Autant pour moi, je pensais qu'à partir de 20mA c'était cuit (serait ce sous 230V ?).

la norme est à 30mA

Si j'oublie ce montage, quelle solution alternative pourrais-je envisager ?

je t'ai donné une solution

[Bluedeep]

Bonjour

Question histoire de me rafraichir la mémoire : il me semble (si ma mémoire n'est pas trop rouillée) qu'on utilisait un couplage connu sous le nom de pont de Wheatstone pour mesurer les résistances avec une relative indépendance de la stabilité tension de mesure ?

Ou je me trompe ?

[DAUDET78]

Ou je me trompe ?

C'était du temps où on avait que des galvas à aiguille ....

[Bluedeep]

C'était du temps où on avait que des galvas à aiguille ....

Ah oui ..... c'est pour ça.
J'avais du voir ça sur le schéma de mon premier multimètre (russe ....) acheté en 74 ou 75.

[invite540fd266]

la norme est à 30mA
je t'ai donné une solution

Désolé, j'étais en train de rédiger mon post lorsque tu as posté le tien

[invite540fd266]

Voila un schéma, pour te donner des idées, qui traine sur mon PC :
Pièce jointe 246097

• tu passes l'alimentation à 15V DC
• tu remplaces le NPN par n'importe quel NMOS (TO220 avec radiateur)
• tu passes la 330 à 1200 ohm
• tu mets ton rotor à la place de la PT100

PS : mettre une diode 1N4004 en inverse sur ton rotor

Et la valeur de la résistance R? que vaut elle? 2.5/I ?

[Zenertransil]

100mA n'est pas dangereux mais j'espère que l'opérateur ne touche pas ces fils ! La mesure de la résistance serait totalement faussée par la résistance du corps humain !

100mA ça te flingue net (fibrillation ventriculaire, seuil normalisé de 30mA comme l'a dit Daudet), il ne faut pas tout mélanger! Ce n'est pas pour autant qu'une source de courant TBT est dangereuse, parce que cette source n'arrivera jamais à injecter 100mA dans le corps humain. Et pour cause, en prenant une résistance de 3kOhms ce qui est déjà désavantageux, il faudrait 300V... Tension que la source de courant n'arrivera jamais à fournir si elle est soigneusement choisie (elle n'aura jamais à dépasser 10V)